Стальная полоса 5Х3В3МФС в Минске


Стальная полоса 5Х3В3МФС: характеристики, сортамент и применение

Стальная полоса 5Х3В3МФС — горячекатаный или кованый сортовой прокат прямоугольного сечения из штамповой теплостойкой стали марки 5Х3В3МФС (аналог по назначению — 3Х3М3Ф, 4Х5МФС). Марка относится к группе полутеплостойких штамповых сталей, легированных хромом, вольфрамом, молибденом и ванадием, и применяется преимущественно для изготовления инструмента горячего деформирования. Полоса поставляется в виде прутков прямоугольного профиля с отношением ширины к толщине от 2:1 до 6:1, что обеспечивает удобство механической обработки и раскроя под конкретные размеры инструмента.

Химический состав и структура

Химический состав стали 5Х3В3МФС регламентируется ГОСТ 5950 и ТУ производителей. Основные легирующие элементы обеспечивают устойчивость структуры при нагреве до 600–650 C:

  • углерод — 0,46–0,54 %;
  • хром — 2,80–3,50 %;
  • вольфрам — 2,50–3,50 %;
  • молибден — 0,60–0,90 %;
  • ванадий — 0,40–0,70 %;
  • кремний и марганец — в пределах 0,17–0,40 % каждого.

После закалки с 1020–1060 C в масле и трёхкратного отпуска при 560–600 C формируется структура отпущенного мартенсита с дисперсными карбидами вольфрама, молибдена и ванадия. Такая структура обеспечивает сочетание горячей твёрдости и сопротивления термической усталости.

Механические свойства полосы

Свойства полосы зависят от режима термической обработки и направления волокна при прокатке. Типовые значения для термообработанного состояния:

ПоказательТвёрдость HRCв, МПаKCU, Дж/смРабочая температура, C
Закалка + отпуск 560 C47–501650–180025–35до 620
Закалка + отпуск 600 C43–461500–165035–45до 650
Отожжённое состояние 241 HB700–850——

Сортамент и допуски

Полоса 5Х3В3МФС выпускается толщиной 8–60 мм и шириной 20–200 мм. Предельные отклонения по толщине — по ГОСТ 2590 (для горячекатаной) или по ТУ при кованом исполнении. Кривизна прутка не превышает 0,5 % длины. Кромки — обрезные или необрезные, с зачисткой заусенцев. Поставка — без термообработки (в состоянии поставки) или с предварительной сфероидизирующей отжигом для улучшения обрабатываемости резанием.

Технологические операции

Полоса хорошо поддаётся механической обработке в отожжённом состоянии: точение, фрезерование, сверление, шлифование. После черновой обработки проводится закалка и отпуск, затем финишное шлифование и, при необходимости, электроэрозионная обработка. Свариваемость ограничена — рекомендуется применять сварку только для ремонтных наплавок с предварительным и сопутствующим подогревом до 350–400 C.

Области применения

Инструмент из полосы 5Х3В3МФС работает в условиях циклического нагрева и охлаждения под давлением:

  • молотовые и прессовые штампы для горячей объёмной штамповки;
  • вставки и пуансоны вырубных штампов горячей резки;
  • матрицы и пуансоны горизонтально-ковочных машин;
  • инструмент для прессования медных и алюминиевых сплавов;
  • ножницы горячей резки сортового проката;
  • детали арматуры нагревательных печей и ковочных агрегатов.

В металлургических цехах полоса используется для изготовления сменных элементов штамповой оснастки прессов усилием 1000–4000 тс, а также для ремонтных вставок в инструмент, работающий при температурах контактных поверхностей до 600 C.

Вопросы и ответы

Чем полоса 5Х3В3МФС отличается от полосы 4Х5МФС?

5Х3В3МФС содержит вольфрам (2,5–3,5 %) и повышенный углерод, что даёт более высокую горячую твёрдость и сопротивление разупрочнению при 600–650 C. 4Х5МФС без вольфрама уступает по теплостойкости, но превосходит по ударной вязкости и технологичности.

В каком состоянии поставляется полоса?

Стандартно — без термообработки или после отжига с твёрдостью не более 241 HB. Термообработанная полоса (закалка + отпуск) поставляется по отдельному заказу с указанием требуемой твёрдости HRC.

Какая максимальная рабочая температура инструмента из 5Х3В3МФС?

При твёрдости 47–50 HRC инструмент сохраняет работоспособность до 620 C, при снижении твёрдости до 43–46 HRC — до 650 C. Выше этих температур начинается интенсивное разупрочнение и потеря формоустойчивости.

Возможна ли сварка полосы 5Х3В3МФС?

Сварка ограниченно применима. Для ремонтных наплавок требуется подогрев 350–400 C, сварочные материалы с близким составом и последующая термообработка. В ответственных штампах сварные соединения не рекомендуются.